小分子蛋白酶体激动剂的研究进展

蛋白酶体控制着与生命活动密切相关蛋白的降解,对生物体内蛋白内稳态的维持起到了关键作用。随着衰老,体内蛋白酶体活性降低,导致一些受损蛋白的产生大于消耗,这些蛋白的堆积导致各种疾病的产生,如各种神经退行性疾病。因此,促进毒性蛋白降解被认为是治疗这类疾病的潜在方案,而提高蛋白酶体活性则是一种重要策略。但目前蛋白酶体激动剂的研究还处于初级阶段,本文将讨论目前各类小分子蛋白酶体激动剂的研究进展,包括研究方法、药理作用、构效关系和存在的问题等。     

泛素—蛋白酶体通路在凋亡调控中的作用

泛素－蛋白酶体通路是生物体内进行蛋白质选择性降解的重要途径之一，它参与细胞内许多重要的生理生化过程（如DNA修复，细胞周期的运转，信号传递、抗在的提呈，蛋白的跨膜定位等）。近年来，其在细胞凋亡中的作用越来越受到重视，与之相关的调控机制也被广泛研究，蛋白酶体抑制剂在体外可诱导多种肿瘤细胞的凋亡，为人类开发新的抗肿瘤药物提供了新的思路。本文主要就泛素－蛋白酶体通路中各成分与凋亡的相关性，其可能的调控机制以及相关的体内实验做一综述。     

ITI推出UPS药物发现靶的项目

ITI Life Sciences公司已上马一项930万美元的开发项目，以泛素蛋白酶体系统（ubiquitin proteasome system，UPS）作为新一代药物发现的靶的，这可带来癌症、炎症性及感染性疾病新药的发现。     

泛素羧基末端水解酶-1抑制剂对多巴胺能神经元的神经毒性作用

Objective To investigate the neurotoxic effects ofLDN-57444, a specific ubiquitin C-termiual hydrolase L1 (UCH-L1) inhibitor, on dopaminergic neurons and the possible mechanism. Methods The viability of SK-N-SH cells exposed to 5, 10, 25, 50, 75 or 100 μmol/L LDN-57444 for 24 h was assessed using MTT assay, and the cell apoptosis was detected with Hoechst staining. Western blot was performed to identify the expressions of UCH-L1 protein, ubiquitin monomer and polyubiquitinated proteins, and the activity of the ubiquitin-proteasome system (UPS) was evaluated with fluorometry. Results After exposure to UCH-LI inhibitor for 24 h, the cell process-like structures of SK-N-SH cells diminished, and the cell body shrank and became spherical. Exposure to LDN-57444 resulted in concentration-dependent reduction of the cell viability, and the reduction became statistically significant following the exposure to 50 μmol/L LDN-57444, as compared with that in the control group (P<0.05). The exposure also resulted in obvious cell apoptosis as shown by nuclear fragmentation and presence of the apoptotie bodies. Western blot detected no obvious changes in UCH-L1 protein expression but identified reduced ubiquitin monomer and increased polyubiquitinated protein expression in the cells. Fluorometry showed reduced activity of UPS in the exposed cells. Conclusion UCH-L1 inhibitor produces neurotoxicity to dopaminergie neurons and induces cell apoptosis possibly as the result of impaired UPS activity and intracellular accumulation of polyubiquitinated proteins following the exposure.     

PSI诱导PC12细胞胞浆内胞核旁嗜酸性包涵体的形成及其演变过程

目的研究蛋白酶体抑制剂PSI诱导PC12细胞胞浆内嗜酸性包涵体的形成及演变过程。方法取进入对数生长期的PC12细胞，孵育24h后，加入PSI（终浓度10μmol／L），分别于给药后3、6、9、12、24、48、72、96、120h取出细胞并甩片固定，行HE染色及α—synuclein免疫组织化学染色，光镜下观察形态变化。结果HE染色：PSI作用6h后，PC12细胞胞浆呈现嗜伊红染色，胞体变大；至12h可见明显的嗜伊红聚集的核心；24h后，几乎所有的细胞都形成了核旁嗜伊红球状包涵体；其后，胞核及胞浆逐渐缺失，于120h仅余聚集的嗜伊红球状包涵体。免疫组化染色：PSI作用3h后，可见到散在于整个胞浆的α—synuclein免疫反应阳性颗粒；6h后，细胞明显增大，胞浆中颗粒增多；12h后，颗粒聚集更加明显，形成明显的聚集中心；24h后，几乎所有的细胞都形成了α—synuclein免疫反应阳性的球状包涵体；随时间延长，胞核及胞浆逐渐缺失，至120h仅见固缩的α—synuclein免疫反应阳性球状包涵体。结论PSI作用于PC12细胞，早期出现散在于胞浆中的嗜酸性和α—synuclein免疫反应阳性的点状颗粒，然后这些颗粒进一步在核旁聚集，形成聚集中心，最后形成固缩的包涵体．细胞外包涵体可独立存在。这种包涵体形成和演变过程与以人类PD为代表的神经变性疾病中的包涵体非常相似，可以作为研究包涵体相关问题的有力工具。     

电针对帕金森病大鼠中脑黑质26S蛋白酶体及核转录因子κB的影响

目的:探讨26S蛋白酶体、核转录因子κB(NFκB)在电针对鱼藤酮致帕金森病(Parkinson’s disease,PD)模型大鼠保护机制中的作用。方法:将48只健康雄性SD大鼠随机分为正常组、假手术组、模型组、电针组,每组12只。模型组和电针组采用颈背部皮下注射鱼藤酮法造模40d。造模成功后电针组取"风府""太冲"行电针治疗(连续波,2Hz,1mA,20min/次,1次/d,连续28d)。观察各组大鼠行为学改变并评分,应用免疫组化法观察大鼠中脑黑质酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)的表达,免疫蛋白印迹法检测黑质TH、26S蛋白酶体、NFκB表达。结果:与正常组及假手术组比较,模型组大鼠出现明显的行为学改变,电针组行为学评分较模型组显著降低(P0.05);与正常组及假手术组比较,模型组大鼠中脑黑质TH阳性神经元细胞计数、含量明显降低,电针组TH阳性细胞数、含量较模型组明显升高(均P0.05);26S蛋白酶体在模型组表达较正常组及假手术组明显下降,电针组与模型组比较明显升高(均P0.05);NFκB在模型组表达较正常组及假手术组明显增高,电针组与模型组比较明显降低(均P0.05)。结论:电针显著改善鱼藤酮所致PD模型大鼠的行为学表现和评分,显著改善鱼藤酮所致黑质多巴胺能神经元丢失,从而发挥防治PD作用,其可能机制与增强蛋白酶体系统的功能有关,与其降低NFκB表达有关。     

去甲氧柔红霉素和硼替佐米对急性髓系白血病细胞凋亡及钙网蛋白表达的影响

目的研究去甲氧柔红霉素(idarubicin,IDA)、硼替佐米(bortezomibin,BOR)及联合用药对急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)不同免疫表型细胞群细胞凋亡及钙网蛋白表达的影响,为寻找有效杀伤白血病细胞的治疗方法提供部分实验依据。方法收集20例初治AML患者外周血,利用淋巴细胞分离液及密度梯度离心法分离出单个核细胞,通过流式细胞术检测CD34+CD38+细胞群、CD34~+CD38~-细胞群。用去甲氧柔红霉素和硼替佐米,以指定浓度和时间分别单独或联合作用于初发AML患者外周血单个核细胞,应用流式细胞术检测CD34~+CD38~-细胞、CD34~+CD38~+细胞的凋亡率及细胞表面钙网蛋白的表达,分析两种药物对凋亡率及免疫原性(钙网蛋白表达率)的影响。结果单药处理组间各细胞群凋亡率和钙网蛋白表达率无明显差别,明显低于联合处理组,高于空白组。去甲氧柔红霉素单药组、蛋白酶体抑制剂单药组及两药联合各处理组内CD34~+CD38~+细胞凋亡率均高于CD34~+CD38~-细胞凋亡率[(45.97±7.85)%对(20.81±1.87)%,P=0.007;(44.16±6.83)%对(21.93±4.74)%,P=0.010;(65.63±7.92)%对(41.69±3.85)%,P=0.009],钙网蛋白表达率也有同样表现[(25.31±2.73)%对(4.40±1.17)%,P0.001;(24.27±4.20)%对(4.27±0.49)%,P=0.010;(42.13±6.06)%对(22.06±2.13)%,P=0.006]。结论去甲氧柔红霉素、蛋白酶体抑制剂均能诱导白血病细胞凋亡和凋亡细胞表面钙网蛋白表达,联合用药有协同作用。CD34+CD38+细胞比CD34+CD38-细胞更易诱导凋亡及表达钙网蛋白。     

PS-341对小鼠重症急性胰腺炎核因子-κB活化的影响

目的观察PS-341对重症急性胰腺炎(SAP)小鼠胰腺组织核因子-κB(NF-κB)活化的影响,阐明PS-341对SAP的作用机制。方法采用连续7次腹内注射雨蛙素(每次间隔1h)及脂多糖制作小鼠SAP模型,将60只ICR雌性小鼠随机分为PS-341治疗组(注射脂多糖前0.5h腹内注射0.5mg/kgPS-341),模型对照组(注射脂多糖前0.5h腹内注射50%DMSO),空白对照组(生理盐水制模)。最后一次注射雨蛙素后2h麻醉小鼠,取血检测血淀粉酶,光镜下观察小鼠胰腺和肺脏的病理形态,测定胰腺组织中髓过氧化物酶水平,实时荧光定量PCR测定胰腺组织中黏附分子(ICAM-1)的含量,免疫印迹法(Westernblotting)检测胰腺组织中IκBα的表达,电泳迁移率实验(EMSA)测定NF-κB活性。结果 PS-341治疗组和模型对照组比较,胰腺组织中I-κB降解减少,NF-κB活性显著下降,血清淀粉酶、MPO、胰腺组织中细胞黏附分子ICAM-1的表达都明显降低(P<0.05)。胰腺和肺脏组织病理学有明显的改善(P<0.05)。结论 PS-341通过抑制胰腺内NF-κB活化而抑制炎症反应。PS-341可能是治疗SAP的一个新措施。     

泛素-蛋白酶体系统在心肌保护中的作用

背景 泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system,UPS)在蛋白质的降解和许多细胞进程的调控中都起着重要的作用.近来的研究提出心肌中的UPS对心肌的许多病理变化起到了一定的调控作用.目的 探讨UPS在心肌细胞的缺血/再灌注损伤(ischemia-reperfusion injury,IRI)时功能的变化及在各种预处理所产生的心肌保护作用中所起到的作用.内容 拟通过IRI对UPS的选择性抑制作用,使用UPS抑制剂和缺血预处理、吸入麻醉药物预处理对UPS功能的保护作用等方面来描述UPS在心肌保护中的作用.趋势 目前对于如何合理调控UPS的功能才能更好地起到心肌保护作用依然存在争论.     

人肝癌细胞氧化应激模型中热休克蛋白90α对20S蛋白酶体功能的影响

目的观察人肝癌细胞氧化应激模型中细胞内Hsp90α和20S蛋白酶体的表达的变化以及Hsp90α表达下调后对20S蛋白酶体功能的影响;明确热休克蛋白90α对20s蛋白酶体功能的影响。方法以500μMH2O2建立氧化应激HepG2细胞模型;通过ROS探针法观察细胞在不同氧化应激条件下ROS的分布和含量,通过MTT比色法观察氧化应激对细胞存活的影响;以免疫印迹方法检测氧化应激对细胞内Hsp90α及20S蛋白酶体的合成的影响;以pSilencer2.1-U6neo载体,用电穿孔法建立稳定的Hsp90α抑制表达细胞株,通过检测糜蛋白酶活性观察氧化应激和降低Hsp90α表达对蛋白酶体活性的影响。结果氧化应激后细胞内ROS的含量增多,且分布从胞浆向胞核转移;随着作用时间延长,H2O2对HepG2细胞增殖的抑制程度增强;氧化应激导致胞内Hsp90α表达量先增加后降低,20S蛋白酶体表达量明显降低;siRNA干扰组蛋白酶体活性显著下降。结论氧化应激可影响细胞内Hsp90α和20S蛋白酶体的表达并改变其细胞内分布;氧化应激及降低Hsp90α的表达均可影响蛋白酶体的活性;Hsp90α对蛋白酶体功能维持起保护性的作用。